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月月考四 计数原理与概率、统计、算法、复数、推理与证明
第Ⅰ卷 (选择题 共60分) 一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.若复数z满足iz=2+4i,其中i为虚数单位,则复数z在复平面内对应的点的坐标为( ) A.(-4,-2) B.(-4,2) C.(4,2) D.(4,-2) 答案:D 解析:z=2+4ii=(2+4i)i-1=4-2i,其在复平面内对应的点的坐标为(4,-2),故选D. 2.(2017•山东卷,2)已知a∈R,i是虚数单位.若z=a+3i,z•z=4,则a=( ) A.1或-1 B.7或-7 C.-3 D.3 答案:A 解析:∵ z•z=4,∴ |z|2=4,即|z|=2. ∵ z=a+3i,∴ |z|=a2+3,∴ a2+3=2, ∴ a=±1.故选A. 3.某客运公司有200辆客车,为了解客车的耗油情况,现采用系统抽样的方法按1�w10的比例抽取一个样本进行检测,将客车依次编号为1,2,…,200,则其中抽取的4辆客车的编号可能是( ) A.3,23,63,102 B.31,61,87,127 C.103,133,153,193 D.57,68,98,108 答案:C 解析:用系统抽样的方法抽出的客车的编号从小到大成等差数列,因为抽取间距为10,故只需选项中的四个数是公差为10的等差数列中的部分项,故选C. 4.(2018•云川贵百校大联考)从某项综合能力测试中抽取100人的成绩,统计如下,则这100个成绩的平均数为( ) 分数 1 2 3 4 5 人数 20 10 40 10 20 A.3 B.2.5 C.3.5 D.2.75 答案:A 解析:设这100个成绩的平均数为x,则x=1100×(1×20+2×10+3×40+4×10+5×20)=3. 5.(2018•云南师大附中月考)秦九韶算法是南宋时期数学家秦九韶提出的一种多项式简化算法,即使在现代,它依然是利用计算机解决多项式问题的最优算法,其算法的程序框图如图所示,若输入的a0,a1,a2,…,an分别为0,1,2,…,n.若n=5,根据该算法计算当x=2时多项式的值,则输出的结果为( ) A.248 B.258 C.268 D.278 答案:B 解析:该程序框图是计算多项式f(x)=5x5+4x4+3x3+2x2+x当x=2时的值,f(2)=258,故选B. 6.(2018•江西上饶一模)执行如图所示的程序框图,如果输出T=6,那么判断框内应填入的条件是( ) A.k<32? B.k<33? C.k<64? D.k<65? 答案:C 解析:执行程序,T=1×log24=2,k=4; T=1×log24×log46,k=6; T=1×log24×log46×log68,k=8; T=1×log24×log46×log68×log810,…, ∴若输出T=6,则T=log226=log264=1×log24×log46×log68×…×log6264,此时k=62+2=64,∴判断框内应填入的条件是k<64?. 7. 如图是总体密度曲线,下列说法正确的是( ) A.组距越大,频率分布折线图越接近于它 B.样本容量越小,频率分布折线图越接近于它 C.阴影部分的面积代表总体在(a,b)内取值的百分比 D.阴影部分的平均高度代表总体在(a,b)内取值的百分比 答案:C 解析:总体密度曲线与频率分布折线图关系如下:当样本容量越大,组距越小时,频率分布折线图越接近总体密度曲线,故A,B不正确.在总体密度曲线中,阴影部分的面积代表总体在(a,b)内取值的百分比,故选C. 8.一个样本a,3,5,7的平均数是b,且a、b是方程x2-5x+4=0的两根,则这个样本的方差是( ) A.3 B.4 C.5 D.6 答案:C 解析:由x2-5x+4=0的两根分别为1,4,所以有a=1,b=4或a=4,b=1. 又a,3,5,7的平均数是b. 即a+3+5+74=b,a+154=b,a+15=4b,所以a=1,b=4符合题意,则方差s2=5. 9.(2018•泉州二模)若正偶数由小到大依次排列构成一个数列,则称该数列为“正偶数列”,且“正偶数列”有一个有趣的现象: ①2+4=6; ②8+10+12=14+16; ③18+20+22+24=26+28+30; …… 按照这样的规律,则2 018所在等式的序号为( ) A.29 B.30 C.31 D.32 答案:C 解析:由题意知,每个等式中正偶数的个数组成等差数列3,5,7,…,2n+1,其前n项和Sn=n[3+(2n+1)]2=n(n+2),所以S31=1 023,则第31个等式中最后一个偶数是1 023×2=2 046,且第31个等式中含有2×31+1=63个偶数,故2 018在第31个等式中. 10.(2018•山西一模)现有2名女教师和1名男教师参加说题比赛,共有2道备选题目,若每位选手从中有放回地随机选出一道题进行说题,其中恰有一男一女抽到同一道题的概率为( ) A.13 B.23 C.12 D.34 答案:C 解析:记两道题分别为A,B,所有抽取的情况为AAA,AAB,ABA,ABB,BAA,BAB,BBA,BBB(其中第1个,第2个分别表示两个女教师抽取的题目,第3个表示男教师抽取的题目),共有8种;其中满足恰有一男一女抽到同一道题目的情况为ABA,ABB,BAA,BAB,共4种.故所求事件的概率为12.故选C. 11.(2017•山东卷)为了研究某班学生的脚长x(单位:厘米)和身高y(单位:厘米)的关系,从该班随机抽取10名学生,根据测量数据的散点图可以看出y与x之间有线性相关关系.设其回归直线方程为y^=b^x+a^.已知i=110xi=225,i=110yi=1 600,b^=4.该班某学生的脚长为24,据此估计其身高为( ) A.160 B.163 C.166 D.170 答案:C 解析:∵ i=110xi=225,∴ x=110i=110xi=22.5. ∵ i=110yi=1 600,∴ y=110i=110yi=160. 又b^=4,∴ a^=y-b^x=160-4×22.5=70. ∴ 回归直线方程为y^=4x+70. 将x=24代入上式得y^=4×24+70=166. 故选C. 12.(2017•江西南城一中、高安中学等九校3月联考)随着国家二孩政策的全面放开,为了调查一线城市和非一线城市的二孩生育意愿,某机构用简单随机抽样方法从不同地区调查了100位育龄妇女,结果如下表. 非一线 一线 总计 愿生 45 20 65 不愿生 13 22 35 总计 58 42 100 由K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),得K2=100×(45×22-20×13)265×35×58×42≈9.616. 参照下表, P(K2≥k) 0.050 0.010 0.001 k 3.841 6.635 10.828 正确的结论是( ) A.在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“生育意愿与城市级别有关” B.在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“生育意愿与城市级别无关” C.有99%以上的把握认为“生育意愿与城市级别有关” D.有99%以上的把握认为“生育意愿与城市级别无关” 答案:C 解析:K2≈9.616>6.635, ∴有99%以上的把握认为“生育意愿与城市级别有关”,故选C. 第Ⅱ卷(非选择题 共90分) 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在相应题号后的横线上. 13.(2018•济南模拟一)执行如图所示的程序框图,当输入的x为2 017时,输出的y=________. 答案:4 解析:本题考查程序框图.由程序框图得当x=-1时,循环结束,所以输出y=3-(-1)+1=4. 14.(2018•广东佛山质检)所有真约数(除本身之外的正约数)的和等于它本身的正整数叫做完全数(也称为完备数、完美数).如:6=1+2+3;28=1+2+4+7+14;496=1+2+4+8+16+31+62+124+248.此外,它们都可以表示为2的一些连续正整数次幂之和.如6=21+22,28=22+23+24,…,按此规律,8 128可表示为________. 答案:26+27+…+212 解析:∵8 128=26×127,又由1-2n1-2=127,解得n=7.∴8 128=26×(1+2+…+26)=26+27+…+212. 15.(2017•江苏卷)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品,产量分别为200,400,300,100件.为检验产品的质量,现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验,则应从丙种型号的产品中抽取________件. 答案:18 解析:∵ 样本容量总体个数=60200+400+300+100=350, ∴ 应从丙种型号的产品中抽取350×300=18(件). 16.甲、乙两人在10天中每天加工零件的个数用茎叶图表示如图,中间一列的数字表示零件个数的十位数,两边的数字表示零件个数的个位数,则这10天甲、乙两人日加工零件的平均数分别为________和________. 答案:24 23 解析:由茎叶图可知甲的平均数为 19+18+20+21+23+22+20+31+31+3510=24. 乙的平均数为 19+17+11+21+24+22+24+30+32+3010=23. 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分) 已知复数z=(1+i1-i)2016+(1-i)2(其中i为虚数单位),若复数z的共轭复数为z-,且z-•z1=4+3i. (1)求复数z1; (2)若z1是关于x的方程x2-px+q=0的一个根,求实数p,q的值,并求出方程x2-px+q=0的另一个复数根. 解析:(1)因为z=(1+i1-i)2016+(1-i)2=i2016-2i=1-2i, 所以z-=1+2i,所以z1=4+3i1+2i=2-i. (2)由题意知(2-i)2-p(2-i)+q=0,化简得(3-2p+q)+(p-4)i=0,所以3-2p+q=0且p-4=0,解得p=4,q=5, 所以方程为x2-4x+5=0,即(x-2)2=-1=i2,解得另一个复数根为x=2+i. 18.(本小题满分12分) (2018•安徽“皖南八校”第二次联考)某学校为了分析在一次数学竞赛中甲、乙两个班的数学成绩,分别从甲、乙两个班中随机抽取了10个学生的成绩,成绩的茎叶图如下: (1)根据茎叶图,计算甲班被抽取学生成绩的平均值x及方差s2; (2)若规定成绩不低于90分的等级为优秀,现从甲、乙两个班级所抽取成绩等级为优秀的学生中,随机抽取2人,求这两个人恰好都来自甲班的概率. 解析:(1)根据茎叶图得,x=110×(72+81+81+83+85+87+87+90+93+101)=86, s2=110×[(72-86)2+2×(81-86)2+(83-86)2+(85-86)2+2×(87-86)2+(90-86)2+(93-86)2+(101-86)2]=110×(196+50+9+1+2+16+49+225)=54.8. (2)由茎叶图知,甲、乙两班成绩等级为优秀的学生共有7人,其中甲班有3人,设为a,b,c,乙班有4人,设为A,B,C,D.从7名优秀学生中随机抽取2人共有21种等可能的结果,分别为ab,ac,aA,aB,aC,aD,bc,bA,bB,bC,bD,cA,cB,cC,cD,AB,AC,AD,BC,BD,CD. “两个人恰好都来自甲班”包含其中3种结果,分别为ab,ac,bc, ∴所求概率为P=321=17. 19.(本小题满分12分) 设a>0,b>0,且a+b=1a+1b.证明: (1)a+b≥2; (2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立. 证明:由a+b=1a+1b=a+bab,a>0,b>0,得ab=1. (1)由基本不等式及ab=1, 有a+b≥2ab=2,即a+b≥2. (2)假设a2+a<2与b2+b<2同时成立,则由a2+a<2及a>0,得0<a<1; 同理,0<b<1,从而ab<1,这与ab=1矛盾. 故a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立. 20.(本小题满分12分) 某中学调查了某班全部45名同学参加书法社团和演讲社团的情况,数据如下表:(单位:人) 参加书法社团 未参加书法社团 参加演讲社团 8 5 未参加演讲社团 2 30 (1)从该班随机选1名同学,求该同学至少参加上述一个社团的概率; (2)在既参加书法社团又参加演讲社团的8名同学中,有5名男同学A1,A2,A3,A4,A5,3名女同学B1,B2,B3.现从这5名男同学和3名女同学中各随机选1人,求A1被选中且B1未被选中的概率. 解析:(1)由调查数据可知,既未参加书法社团又未参加演讲社团的有30人, 故至少参加上述一个社团的共有45-30=15(人), 所以从该班随机选1名同学,该同学至少参加上述一个社团的概率为P=1545=13. (2)从这5名男同学和3名女同学中各随机选1人,其一切可能的结果组成的基本事件有: {A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A2,B1},{A2,B2},{A2,B3},{A3,B1},{A3,B2},{A3,B3},{A4,B1},{A4,B2},{A4,B3},{A5,B1},{A5,B2},{A5,B3},共15个. 根据题意,这些基本事件的出现是等可能的. 事件“A1被选中且B1未被选中”所包含的基本事件有:{A1,B2},{A1,B3},共2个. 因此A1被选中且B1未被选中的概率为P=215. 21.(本小题满分12分) 已知某学校的特长班有50名学生,其中有体育生20名,艺术生30名,在学校组织的一次体检中,该班所有学生进行了心率测试,心率全部介于50次/分到75次/分之间,现将数据分成五组,第一组[50,55),第二组[55,60),…,第五组[70,75],按上述分组方法得到的频率分布直方图如图所示.因为学习专业的原因,体育生常年进行系统的身体锻炼,艺术生则很少进行系统的身体锻炼,若前两组的学生中体育生有8名. (1)根据频率分布直方图及题设数据完成下列2×2列联表. 心率小于60次/分 心率不小于60次/分 合计 体育生 20 艺术生 30 合计50 (2)根据(1)中表格数据计算可知,________(填“有”或“没有”)99.5%的把握认为“心率小于60次/分与常年进行系统的身体锻炼有关”. 附:K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中n=a+b+c+d. P(K2≥k0) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 解析:(1)根据频率分布直方图可知,前两组的学生总数为(0.032+0.008)×5×50=10,又前两组的学生中体育生有8名,所以前两组的学生中艺术生有2名,故2×2列联表如下: 心率小于60次/分 心率不小于60次/分 合计 体育生 8 12 20 艺术生 2 28 30 合计 10 40 50 (2)由(1)中数据知,K2=50×(8×28-2×12)220×30×10×40≈8.333>7.879,故有99.5%的把握认为“心率小于60次/分与常年进行系统的身体锻炼有关”. 22.(本小题满分12分) (2018•山西省第二次四校联考)某地随着经济的发展,居民收入逐年增长,下表是该地一建设银行连续五年的储蓄存款(年底余额),如下表1: 年份x 2011 2012 2013 2014 2015 储蓄存款y(千亿元) 5 6 7 8 10 为了研究计算的方程,工作人员将上表的数据进行了处理,t=x-2 010,z=y-5得到下表2: 时间代号t 1 2 3 4 5 z 0 1 2 3 5 (1)求z关于t的线性回归方程; (2)通过(1)中的方程,求出y关于x的回归方程; (3)用所求回归方程预测2020年年底,该地储蓄存款额可达多少? (附:对于线性回归方程y^=b^x+a^,其中b^=i=1nxiyi-nx-•y-i=1nx2i-nx-2,a^=y--b^x-) 解析:(1)t-=3,z-=2.2,i=15tizi=45,i=15t2i=55, b^=45-5×3×2.255-5×9=1.2,a^=z--b^t-=2.2-3×1.2=-1.4, ∴z=1.2t-1.4. (2)将t=x-2 010,z=y-5,代入z=1.2t-1.4, 得y^-5=1.2(x-2 010)-1.4,即y^=1.2x-2 408.4. (3)∵y^=1.2×2 020-2 408.4=15.6, ∴预测到2020年年底,该地储蓄存款可达15.6千亿元.月月考四 计数原理与概率、统计、算法、复数、推理与证明
第Ⅰ卷 (选择题 共60分) 一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.若复数z满足iz=2+4i,其中i为虚数单位,则复数z在复平面内对应的点的坐标为( ) A.(-4,-2) B.(-4,2) C.(4,2) D.(4,-2) 答案:D 解析:z=2+4ii=(2+4i)i-1=4-2i,其在复平面内对应的点的坐标为(4,-2),故选D. 2.(2017•山东卷,2)已知a∈R,i是虚数单位.若z=a+3i,z•z=4,则a=( ) A.1或-1 B.7或-7 C.-3 D.3 答案:A 解析:∵ z•z=4,∴ |z|2=4,即|z|=2. ∵ z=a+3i,∴ |z|=a2+3,∴ a2+3=2, ∴ a=±1.故选A. 3.某客运公司有200辆客车,为了解客车的耗油情况,现采用系统抽样的方法按1�w10的比例抽取一个样本进行检测,将客车依次编号为1,2,…,200,则其中抽取的4辆客车的编号可能是( ) A.3,23,63,102 B.31,61,87,127 C.103,133,153,193 D.57,68,98,108 答案:C 解析:用系统抽样的方法抽出的客车的编号从小到大成等差数列,因为抽取间距为10,故只需选项中的四个数是公差为10的等差数列中的部分项,故选C. 4.(2018•云川贵百校大联考)从某项综合能力测试中抽取100人的成绩,统计如下,则这100个成绩的平均数为( ) 分数 1 2 3 4 5 人数 20 10 40 10 20 A.3 B.2.5 C.3.5 D.2.75 答案:A 解析:设这100个成绩的平均数为x,则x=1100×(1×20+2×10+3×40+4×10+5×20)=3. 5.(2018•云南师大附中月考)秦九韶算法是南宋时期数学家秦九韶提出的一种多项式简化算法,即使在现代,它依然是利用计算机解决多项式问题的最优算法,其算法的程序框图如图所示,若输入的a0,a1,a2,…,an分别为0,1,2,…,n.若n=5,根据该算法计算当x=2时多项式的值,则输出的结果为( ) A.248 B.258 C.268 D.278 答案:B 解析:该程序框图是计算多项式f(x)=5x5+4x4+3x3+2x2+x当x=2时的值,f(2)=258,故选B. 6.(2018•江西上饶一模)执行如图所示的程序框图,如果输出T=6,那么判断框内应填入的条件是( ) A.k<32? B.k<33? C.k<64? D.k<65? 答案:C 解析:执行程序,T=1×log24=2,k=4; T=1×log24×log46,k=6; T=1×log24×log46×log68,k=8; T=1×log24×log46×log68×log810,…, ∴若输出T=6,则T=log226=log264=1×log24×log46×log68×…×log6264,此时k=62+2=64,∴判断框内应填入的条件是k<64?. 7. 如图是总体密度曲线,下列说法正确的是( ) A.组距越大,频率分布折线图越接近于它 B.样本容量越小,频率分布折线图越接近于它 C.阴影部分的面积代表总体在(a,b)内取值的百分比 D.阴影部分的平均高度代表总体在(a,b)内取值的百分比 答案:C 解析:总体密度曲线与频率分布折线图关系如下:当样本容量越大,组距越小时,频率分布折线图越接近总体密度曲线,故A,B不正确.在总体密度曲线中,阴影部分的面积代表总体在(a,b)内取值的百分比,故选C. 8.一个样本a,3,5,7的平均数是b,且a、b是方程x2-5x+4=0的两根,则这个样本的方差是( ) A.3 B.4 C.5 D.6 答案:C 解析:由x2-5x+4=0的两根分别为1,4,所以有a=1,b=4或a=4,b=1. 又a,3,5,7的平均数是b. 即a+3+5+74=b,a+154=b,a+15=4b,所以a=1,b=4符合题意,则方差s2=5. 9.(2018•泉州二模)若正偶数由小到大依次排列构成一个数列,则称该数列为“正偶数列”,且“正偶数列”有一个有趣的现象: ①2+4=6; ②8+10+12=14+16; ③18+20+22+24=26+28+30; …… 按照这样的规律,则2 018所在等式的序号为( ) A.29 B.30 C.31 D.32 答案:C 解析:由题意知,每个等式中正偶数的个数组成等差数列3,5,7,…,2n+1,其前n项和Sn=n[3+(2n+1)]2=n(n+2),所以S31=1 023,则第31个等式中最后一个偶数是1 023×2=2 046,且第31个等式中含有2×31+1=63个偶数,故2 018在第31个等式中. 10.(2018•山西一模)现有2名女教师和1名男教师参加说题比赛,共有2道备选题目,若每位选手从中有放回地随机选出一道题进行说题,其中恰有一男一女抽到同一道题的概率为( ) A.13 B.23 C.12 D.34 答案:C 解析:记两道题分别为A,B,所有抽取的情况为AAA,AAB,ABA,ABB,BAA,BAB,BBA,BBB(其中第1个,第2个分别表示两个女教师抽取的题目,第3个表示男教师抽取的题目),共有8种;其中满足恰有一男一女抽到同一道题目的情况为ABA,ABB,BAA,BAB,共4种.故所求事件的概率为12.故选C. 11.(2017•山东卷)为了研究某班学生的脚长x(单位:厘米)和身高y(单位:厘米)的关系,从该班随机抽取10名学生,根据测量数据的散点图可以看出y与x之间有线性相关关系.设其回归直线方程为y^=b^x+a^.已知i=110xi=225,i=110yi=1 600,b^=4.该班某学生的脚长为24,据此估计其身高为( ) A.160 B.163 C.166 D.170 答案:C 解析:∵ i=110xi=225,∴ x=110i=110xi=22.5. ∵ i=110yi=1 600,∴ y=110i=110yi=160. 又b^=4,∴ a^=y-b^x=160-4×22.5=70. ∴ 回归直线方程为y^=4x+70. 将x=24代入上式得y^=4×24+70=166. 故选C. 12.(2017•江西南城一中、高安中学等九校3月联考)随着国家二孩政策的全面放开,为了调查一线城市和非一线城市的二孩生育意愿,某机构用简单随机抽样方法从不同地区调查了100位育龄妇女,结果如下表. 非一线 一线 总计 愿生 45 20 65 不愿生 13 22 35 总计 58 42 100 由K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),得K2=100×(45×22-20×13)265×35×58×42≈9.616. 参照下表, P(K2≥k) 0.050 0.010 0.001 k 3.841 6.635 10.828 正确的结论是( ) A.在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“生育意愿与城市级别有关” B.在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“生育意愿与城市级别无关” C.有99%以上的把握认为“生育意愿与城市级别有关” D.有99%以上的把握认为“生育意愿与城市级别无关” 答案:C 解析:K2≈9.616>6.635, ∴有99%以上的把握认为“生育意愿与城市级别有关”,故选C. 第Ⅱ卷(非选择题 共90分) 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在相应题号后的横线上. 13.(2018•济南模拟一)执行如图所示的程序框图,当输入的x为2 017时,输出的y=________. 答案:4 解析:本题考查程序框图.由程序框图得当x=-1时,循环结束,所以输出y=3-(-1)+1=4. 14.(2018•广东佛山质检)所有真约数(除本身之外的正约数)的和等于它本身的正整数叫做完全数(也称为完备数、完美数).如:6=1+2+3;28=1+2+4+7+14;496=1+2+4+8+16+31+62+124+248.此外,它们都可以表示为2的一些连续正整数次幂之和.如6=21+22,28=22+23+24,…,按此规律,8 128可表示为________. 答案:26+27+…+212 解析:∵8 128=26×127,又由1-2n1-2=127,解得n=7.∴8 128=26×(1+2+…+26)=26+27+…+212. 15.(2017•江苏卷)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品,产量分别为200,400,300,100件.为检验产品的质量,现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验,则应从丙种型号的产品中抽取________件. 答案:18 解析:∵ 样本容量总体个数=60200+400+300+100=350, ∴ 应从丙种型号的产品中抽取350×300=18(件). 16.甲、乙两人在10天中每天加工零件的个数用茎叶图表示如图,中间一列的数字表示零件个数的十位数,两边的数字表示零件个数的个位数,则这10天甲、乙两人日加工零件的平均数分别为________和________. 答案:24 23 解析:由茎叶图可知甲的平均数为 19+18+20+21+23+22+20+31+31+3510=24. 乙的平均数为 19+17+11+21+24+22+24+30+32+3010=23. 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分) 已知复数z=(1+i1-i)2016+(1-i)2(其中i为虚数单位),若复数z的共轭复数为z-,且z-•z1=4+3i. (1)求复数z1; (2)若z1是关于x的方程x2-px+q=0的一个根,求实数p,q的值,并求出方程x2-px+q=0的另一个复数根. 解析:(1)因为z=(1+i1-i)2016+(1-i)2=i2016-2i=1-2i, 所以z-=1+2i,所以z1=4+3i1+2i=2-i. (2)由题意知(2-i)2-p(2-i)+q=0,化简得(3-2p+q)+(p-4)i=0,所以3-2p+q=0且p-4=0,解得p=4,q=5, 所以方程为x2-4x+5=0,即(x-2)2=-1=i2,解得另一个复数根为x=2+i. 18.(本小题满分12分) (2018•安徽“皖南八校”第二次联考)某学校为了分析在一次数学竞赛中甲、乙两个班的数学成绩,分别从甲、乙两个班中随机抽取了10个学生的成绩,成绩的茎叶图如下: (1)根据茎叶图,计算甲班被抽取学生成绩的平均值x及方差s2; (2)若规定成绩不低于90分的等级为优秀,现从甲、乙两个班级所抽取成绩等级为优秀的学生中,随机抽取2人,求这两个人恰好都来自甲班的概率. 解析:(1)根据茎叶图得,x=110×(72+81+81+83+85+87+87+90+93+101)=86, s2=110×[(72-86)2+2×(81-86)2+(83-86)2+(85-86)2+2×(87-86)2+(90-86)2+(93-86)2+(101-86)2]=110×(196+50+9+1+2+16+49+225)=54.8. (2)由茎叶图知,甲、乙两班成绩等级为优秀的学生共有7人,其中甲班有3人,设为a,b,c,乙班有4人,设为A,B,C,D.从7名优秀学生中随机抽取2人共有21种等可能的结果,分别为ab,ac,aA,aB,aC,aD,bc,bA,bB,bC,bD,cA,cB,cC,cD,AB,AC,AD,BC,BD,CD. “两个人恰好都来自甲班”包含其中3种结果,分别为ab,ac,bc, ∴所求概率为P=321=17. 19.(本小题满分12分) 设a>0,b>0,且a+b=1a+1b.证明: (1)a+b≥2; (2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立. 证明:由a+b=1a+1b=a+bab,a>0,b>0,得ab=1. (1)由基本不等式及ab=1, 有a+b≥2ab=2,即a+b≥2. (2)假设a2+a<2与b2+b<2同时成立,则由a2+a<2及a>0,得0<a<1; 同理,0<b<1,从而ab<1,这与ab=1矛盾. 故a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立. 20.(本小题满分12分) 某中学调查了某班全部45名同学参加书法社团和演讲社团的情况,数据如下表:(单位:人) 参加书法社团 未参加书法社团 参加演讲社团 8 5 未参加演讲社团 2 30 (1)从该班随机选1名同学,求该同学至少参加上述一个社团的概率; (2)在既参加书法社团又参加演讲社团的8名同学中,有5名男同学A1,A2,A3,A4,A5,3名女同学B1,B2,B3.现从这5名男同学和3名女同学中各随机选1人,求A1被选中且B1未被选中的概率. 解析:(1)由调查数据可知,既未参加书法社团又未参加演讲社团的有30人, 故至少参加上述一个社团的共有45-30=15(人), 所以从该班随机选1名同学,该同学至少参加上述一个社团的概率为P=1545=13. (2)从这5名男同学和3名女同学中各随机选1人,其一切可能的结果组成的基本事件有: {A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A2,B1},{A2,B2},{A2,B3},{A3,B1},{A3,B2},{A3,B3},{A4,B1},{A4,B2},{A4,B3},{A5,B1},{A5,B2},{A5,B3},共15个. 根据题意,这些基本事件的出现是等可能的. 事件“A1被选中且B1未被选中”所包含的基本事件有:{A1,B2},{A1,B3},共2个. 因此A1被选中且B1未被选中的概率为P=215. 21.(本小题满分12分) 已知某学校的特长班有50名学生,其中有体育生20名,艺术生30名,在学校组织的一次体检中,该班所有学生进行了心率测试,心率全部介于50次/分到75次/分之间,现将数据分成五组,第一组[50,55),第二组[55,60),…,第五组[70,75],按上述分组方法得到的频率分布直方图如图所示.因为学习专业的原因,体育生常年进行系统的身体锻炼,艺术生则很少进行系统的身体锻炼,若前两组的学生中体育生有8名. (1)根据频率分布直方图及题设数据完成下列2×2列联表. 心率小于60次/分 心率不小于60次/分 合计 体育生 20 艺术生 30 合计50 (2)根据(1)中表格数据计算可知,________(填“有”或“没有”)99.5%的把握认为“心率小于60次/分与常年进行系统的身体锻炼有关”. 附:K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中n=a+b+c+d. P(K2≥k0) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828 解析:(1)根据频率分布直方图可知,前两组的学生总数为(0.032+0.008)×5×50=10,又前两组的学生中体育生有8名,所以前两组的学生中艺术生有2名,故2×2列联表如下: 心率小于60次/分 心率不小于60次/分 合计 体育生 8 12 20 艺术生 2 28 30 合计 10 40 50 (2)由(1)中数据知,K2=50×(8×28-2×12)220×30×10×40≈8.333>7.879,故有99.5%的把握认为“心率小于60次/分与常年进行系统的身体锻炼有关”. 22.(本小题满分12分) (2018•山西省第二次四校联考)某地随着经济的发展,居民收入逐年增长,下表是该地一建设银行连续五年的储蓄存款(年底余额),如下表1: 年份x 2011 2012 2013 2014 2015 储蓄存款y(千亿元) 5 6 7 8 10 为了研究计算的方程,工作人员将上表的数据进行了处理,t=x-2 010,z=y-5得到下表2: 时间代号t 1 2 3 4 5 z 0 1 2 3 5 (1)求z关于t的线性回归方程; (2)通过(1)中的方程,求出y关于x的回归方程; (3)用所求回归方程预测2020年年底,该地储蓄存款额可达多少? (附:对于线性回归方程y^=b^x+a^,其中b^=i=1nxiyi-nx-•y-i=1nx2i-nx-2,a^=y--b^x-) 解析:(1)t-=3,z-=2.2,i=15tizi=45,i=15t2i=55, b^=45-5×3×2.255-5×9=1.2,a^=z--b^t-=2.2-3×1.2=-1.4, ∴z=1.2t-1.4. (2)将t=x-2 010,z=y-5,代入z=1.2t-1.4, 得y^-5=1.2(x-2 010)-1.4,即y^=1.2x-2 408.4. (3)∵y^=1.2×2 020-2 408.4=15.6, ∴预测到2020年年底,该地储蓄存款可达15.6千亿元.
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